KR102498188B1 - Motor for drone, drone with the same, and test method thereof - Google Patents

Motor for drone, drone with the same, and test method thereof Download PDF

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Abstract

드론용 모터, 그가 적용된 드론 및 그의 검사방법에 관한 것으로, 스테이터와 스테이터의 외부에 배치되어 회전하는 로터 및 드론용 모터의 온도, 회전수 및 진동을 포함하는 동작 상태를 감지하는 감지부를 포함하는 구성을 마련하여, 상기 감지부의 감지신호에 기초해서 드론에 설치되기 이전 또는 드론의 비행 시 동작 상태를 실시간으로 검사할 수 있다. It relates to a motor for a drone, a drone to which the same is applied, and an inspection method thereof, comprising a stator, a rotor arranged outside the stator, and a sensing unit for detecting an operating state including temperature, rotational speed, and vibration of the drone motor. By providing, based on the detection signal of the sensing unit, the operating state before being installed on the drone or during flight of the drone can be inspected in real time.

Figure R1020200077254
Figure R1020200077254

Description

지능형 드론용 스마트 모터, 그가 적용된 드론 및 그의 검사방법 {MOTOR FOR DRONE, DRONE WITH THE SAME, AND TEST METHOD THEREOF}Smart motor for intelligent drones, drones to which they are applied, and their inspection method {MOTOR FOR DRONE, DRONE WITH THE SAME, AND TEST METHOD THEREOF}

본 발명은 드론용 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드론에 적용된 프로펠러를 구동시키는 드론용 모터와 그가 적용된 드론 및 그의 검사방법에 관한 것이다. The present invention relates to a motor for a drone, and more particularly, to a motor for a drone that drives a propeller applied to a drone, a drone to which the same is applied, and a method for inspecting the same.

드론은 드론 본체에 복수 개의 프로펠러가 장착되어 비행하는 무인 비행체이다. 드론의 드론 본체에는 프로펠러를 구동시키는 모터가 구비된다. 모터는 스테이터와 로터의 전기적 상호 작용으로 로터가 회전하여 프로펠러를 구동시킨다.A drone is an unmanned aerial vehicle that flies with a plurality of propellers mounted on a drone body. A motor for driving a propeller is provided in a drone body of the drone. The motor drives the propeller by rotating the rotor through electrical interaction between the stator and the rotor.

일반적으로, 프로펠러는 4개, 6개, 8개 등 복수로 구비된다.In general, a plurality of propellers are provided, such as four, six, and eight propellers.

상기 프로펠러는 모터의 로터와 연결되는 샤프트에 결합되고, 프로펠러가 회전함에 따라 모터의 축방향으로 추력이 발생된다. 이때, 샤프트는 로터의 회전에 연동되어 회전한다.The propeller is coupled to a shaft connected to the rotor of the motor, and thrust is generated in the axial direction of the motor as the propeller rotates. At this time, the shaft rotates in conjunction with the rotation of the rotor.

드론에는 출력을 높이기 위해, 로터가 스테이터의 외측에 배치되는 아우터 로터(outer rotor) 또는 아웃 러너(out runner) 타입의 모터가 적용되고 있다. In order to increase the output of the drone, an outer rotor or an out runner type motor in which the rotor is disposed outside the stator is applied.

상기 아우터 로터 타입의 모터는 이너 로터 타입의 모터에 비해 출력이 크고, 발명이 좋으며, 관성이 큰 특징을 가진다.The outer rotor type motor has characteristics of greater output, better invention, and greater inertia than inner rotor type motors.

예를 들어, 하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2 등에는 드론에 적용되는 아우터 로터형 모터 구성이 개시되어 있다. For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 below disclose outer rotor type motor configurations applied to drones.

대한민국 특허 공개번호 10-2019-0014743호(2019년 2월 13일 공개)Korean Patent Publication No. 10-2019-0014743 (published on February 13, 2019) 대한민국 특허 공개번호 10-2018-0021564호(2018년 3월 5일 공개)Korean Patent Publication No. 10-2018-0021564 (published on March 5, 2018)

그러나 종래기술에 따른 드론용 모터는 모터의 상태 정보, 예컨대 회전수, 온도, 진동 발생 여부 정보 등을 감지할 수 있는 수단이 적용되지 않는다.However, a motor for a drone according to the prior art does not have a means capable of detecting state information of the motor, such as number of rotations, temperature, information on whether or not vibration occurs, and the like.

드론용 모터를 제어하는 관제소(Ground Control Station, GCS)에서는 실시간으로 모터의 상태를 모니터링하지 못함에 따라, 모터의 고장이나 이상 발생으로 인한 추락 등의 사고를 예방하지 못하는 문제점이 있었다.As the ground control station (GCS) that controls the motors for drones cannot monitor the state of the motors in real time, there is a problem in that accidents such as falls due to malfunctions or abnormalities of the motors cannot be prevented.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 드론에 적용되는 모터의 상태를 실시간으로 감지할 수 있는 드론용 모터 및 그가 적용된 드론을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to solve the above problems, and to provide a motor for a drone capable of detecting a state of a motor applied to a drone in real time and a drone to which the motor is applied.

본 발명의 다른 목적은 드론에 설치하기 이전에 모터와 프로펠러의 상태를 감지하고, 감지된 모터와 프로펠러의 상태 정보에 기초해서 고장이나 이상 발생 여부를 검사할 수 있는 드론용 모터의 검사방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method for inspecting a motor for a drone that can detect the state of a motor and a propeller prior to installation in a drone and check whether a failure or abnormality has occurred based on the detected state information of the motor and propeller. is to do

본 발명의 또 다른 목적은 드론 비행시 모터와 프로펠러의 상태를 검사할 수 있는 드론용 모터의 검사방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for inspecting a motor for a drone capable of inspecting the state of a motor and a propeller during drone flight.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 드론용 모터는 스테이터와 스테이터의 외부에 배치되어 회전하는 로터 및 드론용 모터의 온도, 회전수 및 진동을 포함하는 동작 상태를 감지하는 감지부를 포함하여 상기 감지부의 감지신호에 기초해서 드론에 설치되기 이전 또는 드론의 비행 시 동작 상태를 실시간 검사가 가능한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the drone motor according to the present invention includes a stator and a sensor disposed outside the stator to detect an operating state including temperature, rotational speed, and vibration of a rotating rotor and a drone motor. Including, based on the detection signal of the sensing unit, it is characterized in that real-time inspection is possible before being installed in the drone or during flight of the drone.

그리고 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 드론용 모터가 적용된 드론은 드론 본체, 상기 드론 본체에 설치되는 복수의 프로펠러 및 각 프로펠러에 설치되고 프로펠러를 회전시키도록 구동력을 발생하는 드론용 모터를 포함하고, 상기 드론용 모터에 마련된 감지부를 이용해서 상기 드론용 모터의 온도, 회전수 및 진동을 포함하는 동작 상태를 검사하여 상기 드론용 모터와 프로펠러 중에서 어느 하나 이상의 검사가 가능한 것을 특징으로 한다.And in order to achieve the above object, the drone to which the drone motor according to the present invention is applied is a drone body, a plurality of propellers installed on the drone body, and a drone installed on each propeller and generating driving force to rotate the propeller. Including a motor for the drone, using a sensor provided in the motor for the drone to inspect the operating state including the temperature, rotational speed and vibration of the motor for the drone to inspect any one or more of the motor for the drone and the propeller. to be

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 드론용 모터의 검사방법은 (a) 드론용 모터와 검사단말이 통신 가능하게 연결된 상태에서 상기 드론용 모터에 마련된 감지부를 이용해서 온도, 회전수 및 진동을 감지하는 단계, (b) 신호변환유닛을 이용해서 상기 감지부에서 감지된 감지신호를 변환하는 단계 및 (c) 상기 검사단말에서 변환된 감지신호를 수신하고, 수신된 감지신호에 기초해서 상기 드론용 모터와 프로펠러 중에서 어느 하나 이상의 동작 상태를 검사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, the inspection method of the drone motor according to the present invention is (a) in a state where the drone motor and the inspection terminal are communicatively connected, using a sensor provided in the drone motor , detecting the number of revolutions and vibration, (b) converting the detection signal detected by the detection unit using a signal conversion unit, and (c) receiving the detection signal converted by the inspection terminal and receiving the received detection It characterized in that it comprises the step of inspecting the operating state of any one or more of the drone motor and propeller based on the signal.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 드론용 모터, 그가 적용된 드론 및 그의 검사방법에 의하면, 드론용 모터에 감지부를 설치하고, 감지신호에 기초해서 드론용 모터의 동작 상태를 실시간으로 검사할 수 있다는 효과가 얻어진다.As described above, according to the drone motor according to the present invention, the drone to which the same is applied, and the inspection method thereof, the sensor unit is installed in the drone motor and the operating state of the drone motor can be inspected in real time based on the detection signal. effect is obtained.

그리고 본 발명에 의하면, 드론용 모터를 드론에 설치하기 이전에 모터와 프로펠러를 구동시키면서 동작 상태를 검사할 수 있다는 효과가 얻어진다.In addition, according to the present invention, before installing the drone motor to the drone, the effect that the operating state can be inspected while driving the motor and the propeller is obtained.

또한, 본 발명에 의하면, 드론용 모터를 드론에 설치하고, 드론 비행시 드론용 모터와 프로펠러의 이상 발생을 실시간으로 검사할 수도 있다는 효과가 얻어진다. In addition, according to the present invention, it is possible to install the drone motor on the drone and inspect the abnormality of the drone motor and the propeller in real time during drone flight.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 드론용 모터와 프로펠러의 이상이나 고장 발생으로 인한 드론의 추락 사고 등을 미연에 예방할 수 있다는 효과가 얻어진다. Accordingly, according to the present invention, it is possible to prevent a crash of a drone due to an abnormality or failure of a motor and a propeller for a drone in advance.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드론용 모터가 적용된 드론의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 드론용 모터의 검사장치의 구성도,
도 3은 드론용 모터의 분해 사시도,
도 4는 드론용 모터의 회로 구성도,
도 5는 도 3에 도시된 스테이터의 의 부분 확대도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드론용 모터의 검사방법을 단계별로 설명하는 흐름도. 1 is a perspective view of a drone to which a drone motor according to a preferred embodiment of the present invention is applied;
2 is a configuration diagram of an inspection apparatus for a motor for a drone shown in FIG. 1;
3 is an exploded perspective view of a motor for a drone;
4 is a circuit diagram of a motor for a drone;
5 is a partially enlarged view of the stator shown in FIG. 3;
6 is a flowchart illustrating a step-by-step method for inspecting a motor for a drone according to a preferred embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드론용 모터, 그가 적용된 드론 및 그의 검사방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a motor for a drone, a drone to which the drone is applied, and an inspection method thereof according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드론용 모터가 적용된 드론의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 드론용 모터의 검사장치의 구성도이며, 도 3은 드론용 모터의 분해 사시도이다.1 is a perspective view of a drone to which a drone motor according to a preferred embodiment of the present invention is applied, FIG. 2 is a configuration diagram of an inspection device for a drone motor shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an exploded perspective view of a drone motor .

이하에서는 '좌측', '우측', '전방', '후방', '상방' 및 '하방'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 각 도면에 도시된 상태를 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다. Hereinafter, terms indicating directions such as 'left', 'right', 'front', 'rear', 'upper' and 'downer' are defined as indicating each direction based on the state shown in each drawing. do.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드론용 모터가 적용된 드론(10)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 드론 본체(20), 드론 본체(20)에 설치되는 복수의 프로펠러(30) 및 각 프로펠러(30)에 설치되고 프로펠러를 회전시키도록 구동력을 발생하는 드론용 모터(40)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 to 3, the drone 10 to which the drone motor according to a preferred embodiment of the present invention is applied includes a drone body 20, a plurality of propellers 30 installed in the drone body 20, and A motor 40 for a drone is installed on each propeller 30 and generates a driving force to rotate the propeller.

드론(10)은 원격지에 마련된 원격제어부(50)로부터 수신되는 제어신호에 의해 드론용 모터(40)의 구동을 제어할 수 있다. The drone 10 may control driving of the drone motor 40 by a control signal received from the remote control unit 50 provided in a remote place.

드론 본체(20)는 드론(10)의 외형을 형성하는 본체(21), 본체(21)에서 외측으로 연장 형성되고 프로펠러(30)가 설치되는 복수의 프로펠러 지지부(22) 및 본체(21)의 하부에 마련되는 랜딩수단(23)을 포함할 수 있다. The drone body 20 includes a body 21 forming the outer shape of the drone 10, a plurality of propeller supports 22 extending outward from the body 21 and having a propeller 30 installed, and a body 21. It may include a landing means 23 provided at the bottom.

각 프로펠러 지지부(22)의 선단에는 드론용 모터(40)가 설치되고, 각 드론용 모터(40)의 출력축에는 프로펠러(22)가 장착될 수 있다.A motor 40 for drones may be installed at the tip of each propeller support 22, and a propeller 22 may be mounted on an output shaft of each motor 40 for drones.

드론(10)에는 드론(10)의 비행을 제어하는 비행 제어부(24)와 드론용 모터(40)의 스테이터(41), 즉 전자석의 극성을 순차적으로 변경해서 펄스 신호를 이용하여 회전 속도를 제어하는 전자 속도 제어기(Electonic Speed Controller, ESC)(25)가 마련될 수 있다. In the drone 10, the flight control unit 24 for controlling the flight of the drone 10 and the stator 41 of the drone motor 40, that is, the polarity of the electromagnet are sequentially changed to control the rotation speed using a pulse signal. An electronic speed controller (ESC) 25 may be provided.

비행 제어부(24)는 무선 통신 방식으로 지상의 관제소(GCS)(60)와 통신을 수행하고, 관제소(60)는 비행 제어부(24)로부터 모터의 상태 정보를 수신해서 고장이나 이상 발생 여부를 검사할 수 있다. The flight control unit 24 communicates with the ground control center (GCS) 60 in a wireless communication method, and the control center 60 receives motor state information from the flight control unit 24 and inspects whether a failure or abnormality has occurred. can do.

전자 속도 제어기(25)는 드론(10)에 마련된 배터리(도면 미도시)에서 공급되는 직류 전원을 3상 교류 전원으로 변환해서 3상 모터로 마련된 드론용 모터(10)에 공급하는 모터 드라이버로 마련될 수 있다. The electronic speed controller 25 is provided as a motor driver that converts DC power supplied from a battery (not shown) provided in the drone 10 into 3-phase AC power and supplies it to the drone motor 10 provided as a 3-phase motor. It can be.

이러한 전자 속도 제어기(25)는 일반적으로 드론 본체(20)에 설치되나, 본 실시 예에서는 각 드론용 모터(40)의 하면에 일체로 설치된다.Such an electronic speed controller 25 is generally installed on the drone body 20, but in this embodiment, it is integrally installed on the lower surface of each drone motor 40.

이와 같이, 본 발명은 전자 속도 제어기를 드론용 모터에 일체로 설치해서 드론용 모터의 회전 속도를 제어할 수 있다.As such, the present invention can control the rotational speed of the drone motor by integrally installing the electronic speed controller in the drone motor.

한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드론용 모터의 검사장치는 각 드론용 모터(40)와의 통신을 통해 드론용 모터(40)의 동작 상태를 검사하고, 이상 발생 여부를 판단하는 검사단말(70)을 포함한다.On the other hand, the drone motor inspection device according to a preferred embodiment of the present invention is an inspection terminal for inspecting the operating state of the drone motor 40 through communication with each drone motor 40 and determining whether an abnormality has occurred ( 70).

검사단말(70)은 아래에서 설명할 드론용 모터(40)의 감지부(44)로부터 수신된 감지신호에 대응되는 감지결과를 화면에 표시하고, 상기 감지결과에 기초해서 드론용 모터(40)의 동작 상태를 검사한다.The inspection terminal 70 displays the detection result corresponding to the detection signal received from the detection unit 44 of the drone motor 40 to be described below on the screen, and based on the detection result, the drone motor 40 Check the operating status of

이를 위해, 검사단말(70)은 감지부(44)에서 출력되는 감지신호를 변환하는 신호변환유닛(48)을 통해 상기 감지신호를 수신할 수 있다. To this end, the inspection terminal 70 may receive the detection signal through the signal conversion unit 48 that converts the detection signal output from the detection unit 44 .

이러한 검사단말(70)은 드론용 모터(40)를 검사하기 위한 검사 프로그램이나 전용 어플리케이션을 실행시켜 검사하고, 데스크탑 컴퓨터뿐만 아니라, 랩탑 컴퓨터나 스마트폰, 태블릿 PC 등 휴대형 단말로 마련될 수도 있다. The inspection terminal 70 executes an inspection program or a dedicated application for inspecting the drone motor 40 and inspects it, and may be provided as a portable terminal such as a laptop computer, smart phone, or tablet PC as well as a desktop computer.

다음, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드론용 모터의 구성을 상세하게 설명한다. Next, the configuration of a motor for a drone according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5 .

도 4는 드론용 모터의 회로 구성도이고, 도 5는 도 3에 도시된 스테이터의 의 부분 확대도이다. 4 is a circuit configuration diagram of a motor for a drone, and FIG. 5 is a partially enlarged view of a stator shown in FIG. 3 .

드론용 모터(40)는 도 3에 도시된 바와 같이, 스테이터(41)와 스테이터(41)의 외부에 배치되어 회전하는 로터(42) 및 로터(42) 상면에 결합되는 상부 커버(43)을 포함한다. As shown in FIG. 3, the drone motor 40 includes a stator 41, a rotor 42 disposed outside the stator 41 and rotating, and an upper cover 43 coupled to the upper surface of the rotor 42. include

스테이터(41)는 스테이터 코어(411)와 스테이터 코어(411)에 감기는 코일(412)을 포함하고, 로터(42)와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터(42)의 회전을 유도하는 기능을 한다. The stator 41 includes a stator core 411 and a coil 412 wound around the stator core 411, and induces electrical interaction with the rotor 42 to induce rotation of the rotor 42. .

스테이터(41)의 중앙에는 회전축(413)이 회전 가능하게 결합되고, 회전축(413)의 상단에는 프로펠러(30)가 장착될 수 있다. A rotating shaft 413 is rotatably coupled to the center of the stator 41 , and a propeller 30 may be mounted at an upper end of the rotating shaft 413 .

그리고 스테이터(41)의 하면에는 하부 커버(414)가 결합될 수 있다. A lower cover 414 may be coupled to the lower surface of the stator 41 .

스테이터 코어(411)는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 상호 적층되어 이루어지거나, 통으로 형성된 하나의 단일품으로 구성될 수 있다. 또는, 스테이터 코어(411)는 복수 개의 분할 코어가 상호 결합되거나 연결되어 이루어질 수 있다. 각각의 분할 코어는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 상호 적층되어 이루어지거나 통으로 형성된 하나의 단일품으로 구성될 수 있다.The stator core 411 may be composed of a plurality of plates in the form of thin steel plates stacked on each other, or may be composed of a single product formed into a cylinder. Alternatively, the stator core 411 may be formed by combining or connecting a plurality of split cores. Each of the split cores may be formed by stacking a plurality of plates in the form of thin steel plates or may be formed as a single product formed into a cylinder.

로터(42)는 대략 링 형상으로 형성되어 스테이터(41)의 외측에 배치되고, 로터(42)의 내주면에 설치되는 복수의 마그넷(421)이 설치될 수 있다. The rotor 42 is formed in a substantially ring shape, disposed outside the stator 41, and a plurality of magnets 421 installed on the inner circumferential surface of the rotor 42 may be installed.

상부 커버(43)는 로터(42)의 상면에 결합되어 로터(42)와 함께 회전할 수 있다. The upper cover 43 is coupled to the upper surface of the rotor 42 and can rotate together with the rotor 42 .

본 실시 예에 따른 드론용 모터(40)에는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 드론용 모터(40) 구동시 동작 상태를 감지하는 감지부(44)가 마련된다.As shown in FIGS. 4 and 5 , the drone motor 40 according to the present embodiment is provided with a sensing unit 44 for detecting an operating state when the drone motor 40 is driven.

감지부(44)는 드론용 모터(40) 구동시 온도를 감지하는 온도감지센서(45), 드론용 모터(40)의 회전수를 감지하는 회전수감지센서(46) 및 드론용 모터(40)의 진동을 감지하는 진동감지센서(47)를 포함할 수 있다.The sensing unit 44 includes a temperature sensor 45 for detecting the temperature when the drone motor 40 is driven, a rotation speed sensor 46 for detecting the rotation speed of the drone motor 40, and a drone motor 40 ) may include a vibration sensor 47 for detecting vibration.

온도감지센서(45)는 스테이터 코어(411)의 각 티스 부분에 설치되어 드론용 모터(40) 구동시 코일(412)에 전류가 흐르는 과정에서 스테이터 코어(411)의 온도 변화에 따른 저항값의 변화에 의해 온도를 감지할 수 있다. The temperature sensor 45 is installed on each tooth part of the stator core 411, and the resistance value according to the temperature change of the stator core 411 in the course of current flowing through the coil 412 when the drone motor 40 is driven. Temperature can be sensed by the change.

하절기의 고온 환경이나 열대성 기후인 지역에서 드론(10)이 비행하는 경우에는 드론용 모터(40)의 온도와 주변 기상 상황, 특히 온도의 영향이 중첩되어 드론용 모터(40)의 수명을 단축하거나 드론용 모터(40)에 열적 손상이 발생할 수 있다. When the drone 10 flies in a high-temperature environment in the summer season or in a tropical climate, the temperature of the drone motor 40 and the surrounding meteorological conditions, in particular, the effects of temperature overlap, shortening the lifespan of the drone motor 40 or Thermal damage may occur to the motor 40 for drones.

따라서 본 발명은 온도감지센서를 이용해서 스테이터 코어의 온도 변화를 실시간으로 검사함으로써, 이상 발생 여부를 신속하게 검사할 수 있다. Therefore, according to the present invention, by using the temperature sensor to inspect the temperature change of the stator core in real time, it is possible to quickly inspect whether or not an abnormality has occurred.

회전수감지센서(46)는 스테이터 코어(411)의 선단에 마련된 설치홈에 설치되고, 로터(42)의 회전 위치를 감지해서 분당 회전수를 검출하는 홀 센서(hall sensor)로 마련될 수 있다. The rotation speed sensor 46 is installed in an installation groove provided at the front end of the stator core 411 and may be provided as a hall sensor that detects the rotational position of the rotor 42 and detects the number of revolutions per minute. .

드론(10)에는 특성 상 4개, 6개, 8개 등 복수의 드론용 모터(40)가 적용됨에 따라, 각 드론용 모터(40)의 회전수가 균일해야만 안정적으로 비행할 수 있다. As a plurality of drone motors 40 such as 4, 6, and 8 are applied to the drone 10 due to its characteristics, it can fly stably only when the number of revolutions of each drone motor 40 is uniform.

따라서 본 발명은 회전수감지센서를 이용해서 드론용 모터의 분당 회전수를 검출하고, 검출된 분당 회전수를 이용해서 드론용 모터의 동작 상태를 검사할 수 있다. Therefore, the present invention can detect the number of revolutions per minute of the drone motor using the rotation speed sensor, and inspect the operating state of the drone motor using the detected number of revolutions per minute.

진동감지센서(47)는 드론용 모터(10)의 X축, Y축, Z축 방향에 대한 진동을 감지하는 3축 진동 센서로 마련될 수 있다. The vibration sensor 47 may be provided as a three-axis vibration sensor that detects vibration in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions of the drone motor 10 .

진동감지센서(47)는 스테이터 코어(411)의 일측, 예컨대 상면에 설치될 수 있다. The vibration sensor 47 may be installed on one side of the stator core 411, for example, on the upper surface.

이와 같이, 본 발명은 진동감지센서를 이용해서 드론이 비행하는 환경에 따른 드론의 진동뿐만 아니라, 드론용 모터 구동시 발생하는 진동을 감지해서 드론용 모터의 동작 상태를 검사할 수 있다. As described above, according to the present invention, the operation state of the drone motor can be inspected by using the vibration sensor to detect not only vibration of the drone according to the environment in which the drone flies, but also vibration generated when the drone motor is driven.

이와 같이, 온도감지센서(45), 회전수감지센서(46) 및 진동감지센서(47)를 포함하는 감지부(44)는 드론용 모터(40)의 스테이터(41)에 각각 설치되고, 각 센서(45 내지 47)에서 출력되는 감지신호는 신호변환유닛(48)을 통해 변환되어 검사단말(70)로 전달될 수 있다. In this way, the sensing unit 44 including the temperature sensor 45, the rotation speed sensor 46, and the vibration sensor 47 is installed on the stator 41 of the drone motor 40, respectively. Detection signals output from the sensors 45 to 47 may be converted through the signal conversion unit 48 and transmitted to the inspection terminal 70 .

신호변환유닛(48)은 각 센서(45 내지 47)에서 출력되는 아날로그 신호 형태의 감지신호를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호 형태의 감지신호를 다시 USB 신호로 변환할 수 있다. 그래서 신호변환유닛(48)은 USB 커넥터를 통해 검사단말(70)에 접속될 수 있다. 이러한 신호변화유닛(48)은 드론용 모터(40)의 일측, 예컨대 상면이나 하면에 일체로 마련될 수 있다. The signal conversion unit 48 may convert a detection signal in the form of an analog signal output from each sensor 45 to 47 into a digital signal, and convert the detection signal in the form of a digital signal back into a USB signal. So, the signal conversion unit 48 can be connected to the test terminal 70 through a USB connector. The signal changing unit 48 may be integrally provided on one side of the drone motor 40, for example, on the top or bottom surface.

이와 같이, 본 발명은 검사단말에 마련된 USB 포트 또는 별도의 USB 허브를 통해 검사단말과 드론용 모터의 감지부를 통신 가능하게 연결하고, 드론용 모터를 구동하면서 실시간으로 동작 상태를 검사할 수 있다. As such, the present invention can communicatively connect the inspection terminal and the sensing unit of the drone motor through a USB port provided in the inspection terminal or a separate USB hub, and inspect the operating state in real time while driving the drone motor.

이로 인해, 본 발명은 드론의 비행 이전에 드론용 모터를 실제 구동하면서 동작 상태를 검사함으로써, 드론용 모터의 고장이나 불량 발생으로 인한 드론의 추락 사고 등을 미연에 예방할 수 있다. For this reason, the present invention can prevent a crash of a drone due to a failure or defect of a drone motor in advance by inspecting an operating state while actually driving a drone motor before flying the drone.

다음, 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드론용 모터의 검사방법을 상세하게 설명한다. Next, a method for inspecting a motor for a drone according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 6 .

도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드론용 모터의 검사방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a method of inspecting a motor for a drone step by step according to a preferred embodiment of the present invention.

본 실시 예에서는 드론용 모터를 드론에 설치하기 이전에, 검사단말에 드론용 모터를 연결해서 드론용 모터의 동작상태를 검사하는 방법을 설명한다. In this embodiment, a method for inspecting the operating state of the drone motor by connecting the drone motor to the inspection terminal before installing the drone motor to the drone will be described.

도 6의 S10단계에서 작업자는 프로펠러(30)가 결합된 드론용 모터(40)와 검사단말(70)을 통신 가능하게 연결한다. In step S10 of FIG. 6 , the operator communicatively connects the drone motor 40 to which the propeller 30 is coupled and the inspection terminal 70 .

여기서, 본 발명은 프로펠러(30)를 결합하기 이전에 드론용 모터(40)의 동작 상태만을 검사하거나, 드론(10)에 마련된 비행 제어부(24)와 관제소(60) 간의 통신을 통해 드론(10)에 적용된 복수의 드론용 모터(40)의 동작 상태를 실시간으로 검사해서 각 드론용 모터(40)의 이상 발생 여부를 검사하도록 변경될 수도 있음에 유의하여야 한다. Here, the present invention inspects only the operating state of the drone motor 40 before coupling the propeller 30, or the drone 10 through communication between the flight control unit 24 and the control center 60 provided in the drone 10. ) It should be noted that the operation state of the plurality of motors 40 for drones applied to ) may be inspected in real time to check whether or not an abnormality has occurred in each motor 40 for drones.

여기서, 드론용 모터(40)에 설치된 감지부(44)는 신호변환유닛(48)에 연결된 USB 커넥터를 통해 검사단말(70)과 연결될 수 있다. Here, the sensing unit 44 installed in the drone motor 40 may be connected to the inspection terminal 70 through a USB connector connected to the signal conversion unit 48.

이때, 검사단말(70)은 USB 허브(49)를 이용해서 복수의 드론용 모터(40)와 동시에 접속되어 복수의 드론용 모터(40)를 동시에 검사할 수도 있다. At this time, the inspection terminal 70 may be simultaneously connected to the plurality of motors 40 for drones using the USB hub 49 to simultaneously test the plurality of motors 40 for drones.

S12단계에서 검사단말(70)은 미리 저장된 검사 프로그램 또는 어플리케이션을 실행시켜 드론용 모터(40)를 구동한다. In step S12, the inspection terminal 70 runs the pre-stored inspection program or application to drive the drone motor 40.

이때, 드론용 모터(40)에 일체로 마련된 전자 속도 제어기(25)는 검사단말(70)의 제어신호에 따라 드론용 모터(40)에 마련된 스테이터(41)의 극성을 순차적으로 변경하는 펄스 신호를 이용해서 드론용 모터(40)의 회전 속도를 제어할 수 있다. At this time, the electronic speed controller 25 integrally provided in the drone motor 40 sequentially changes the polarity of the stator 41 provided in the drone motor 40 according to the control signal of the inspection terminal 70 pulse signal. It is possible to control the rotational speed of the drone motor 40 by using.

드론용 모터(40)가 구동되면, 감지부(44)에 마련된 각 센서(45 내지 47)는 드론용 모터(40)의 온도, 회전수 및 진동을 감지하고, 감지된 결과에 대응하는 감지신호를 출력한다(S14). When the drone motor 40 is driven, each sensor 45 to 47 provided in the sensing unit 44 detects the temperature, number of revolutions, and vibration of the drone motor 40, and a detection signal corresponding to the detected result. is output (S14).

그러면, 신호변환유닛(48)은 각 센서(45 내지 47)에서 출력되는 아날로그 형태의 감지신호를 디지털 신호로 변환하고, 다시 USB 신호로 변환한다. 그래서 검사단말(70)은 USB 신호로 변환된 감지신호를 수신한다. Then, the signal conversion unit 48 converts the analog detection signal output from each sensor 45 to 47 into a digital signal and converts it into a USB signal again. So, the inspection terminal 70 receives the detection signal converted into a USB signal.

S18단계에서 검사단말(70)은 수신된 감지신호를 이용해서 드론용 모터(40)의 동작 상태를 검사한다(S18).In step S18, the inspection terminal 70 inspects the operating state of the drone motor 40 using the received detection signal (S18).

즉, S20단계에서 검사단말(70)은 드론용 모터(40)의 동작 상태, 즉 온도, 분당 회전수, 진동값을 미리 설정된 기준값과 비교하고, 비교 결과에 따라 드론용 모터(40)의 이상 발생으로 판단한다. That is, in step S20, the inspection terminal 70 compares the operating state of the drone motor 40, that is, the temperature, revolutions per minute, and vibration values with preset reference values, and according to the comparison result, the drone motor 40 is abnormal. judged by occurrence.

만약, S20단계의 판단결과 드론용 모터(40)의 이상 발생 상태로 판단되면, 검사단말(70)은 표시부의 화면에 해당 드론용 모터(40)의 이상 발생 상태를 표시하고, 알람음을 출력할 수 있다(S22). If, as a result of the determination in step S20, it is determined that the drone motor 40 has an abnormal occurrence state, the inspection terminal 70 displays the abnormal occurrence state of the corresponding drone motor 40 on the screen of the display unit and outputs an alarm sound. It can (S22).

반면, S20단계의 판단결과 드론용 모터(40)가 정상 상태로 판단되면, 검사단말(70)은 전체 검사 과정이 완료되는지를 검사하고(S24), 검사 과정이 완료될 때까지 S12단계 내지 S24단계를 반복 수행한다. On the other hand, as a result of the determination in step S20, if the drone motor 40 is determined to be in a normal state, the inspection terminal 70 inspects whether the entire inspection process is completed (S24), and steps S12 to S24 until the inspection process is completed. repeat the steps

한편, S24단계의 검사결과 드론용 모터(40)의 검사 작업이 완료되면, 검사단말(70)은 드론용 모터(40)의 구동을 중지하고 종료한다. Meanwhile, as a result of the inspection in step S24, when the inspection work of the drone motor 40 is completed, the inspection terminal 70 stops driving the drone motor 40 and ends.

상기한 바와 같은 과정을 통해, 본 발명은 드론용 모터에 감지부를 설치하고, 감지신호에 기초해서 드론용 모터의 동작 상태를 실시간으로 검사할 수 있다. Through the process as described above, the present invention can install a sensing unit in the drone motor and inspect the operating state of the drone motor based on the detection signal in real time.

따라서 본 발명은 드론용 모터를 드론에 설치하기 이전에 모터와 프로펠러를 구동시키면서 동작 상태를 검사하여 드론용 모터와 프로펠러의 이상이나 고장 발생으로 인한 드론의 추락 사고 등을 미연에 예방할 수 있다.Therefore, the present invention can prevent a drone crash due to an abnormality or failure of the drone motor and propeller by inspecting the operating state while driving the motor and propeller before installing the drone motor to the drone.

또한, 본 발명은 드론용 모터를 드론에 설치하고, 드론 비행시 드론용 모터와 프로펠러의 이상 발생을 실시간으로 검사할 수도 있다. In addition, according to the present invention, a drone motor may be installed in a drone, and an abnormal occurrence of a drone motor and a propeller may be inspected in real time during drone flight.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the invention made by the present inventors has been specifically described according to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

본 발명은 드론용 모터에 감지부를 설치하고, 감지신호에 기초해서 드론용 모터의 동작 상태를 실시간으로 검사하는 드론용 모터 및 그가 적용된 드론, 그의 검사방법 기술에 적용된다.The present invention is applied to a motor for a drone that installs a sensing unit in a motor for a drone and inspects the operating state of the motor for a drone in real time based on a detection signal, a drone to which the drone is applied, and a method for inspecting the drone.

10: 드론
20: 드론 본체 21: 본체
22: 프로펠러 지지부 23: 랜딩 수단
24: 비행 제어부 25: 전자 속도 제어기
30: 프로펠러
40: 드론용 모터 41: 스테이터
411: 스테이터 코어 412: 코일
413: 회전축 414: 하부 커버
42: 로터 421: 마그넷
43: 상부 커버
44: 감지부 45: 온도감지센서
46: 회전수감지센서 47: 진동감지센서
48: 신호변환유닛 49: USB 허브
50: 원격제어부
60: 관제소
70: 검사단말10: Drones
20: drone body 21: body
22: propeller support 23: landing means
24: flight control 25: electronic speed controller
30: propeller
40: motor for drone 41: stator
411: stator core 412: coil
413: rotation shaft 414: lower cover
42: rotor 421: magnet
43: upper cover
44: sensing unit 45: temperature sensor
46: rotational speed sensor 47: vibration sensor
48: signal conversion unit 49: USB hub
50: remote control unit
60: control center
70: inspection terminal

Claims (8)

스테이터와 스테이터의 외부에 배치되어 회전하는 로터를 포함하는 드론용 모터에 있어서,
상기 드론용 모터에 마련되고, 상기 드론용 모터의 온도, 회전수 및 진동을 포함하는 동작 상태를 감지하는 감지부를 포함하며,
상기 감지부는 상기 드론용 모터의 구동시 코일이 감기는 스테이터 코어의 티스 부분에 설치되어 상기 스테이터 코어의 온도를 감지하는 온도감지센서,
상기 스테이터 코어의 선단에 마련된 설치홈에 설치되어 상기 로터의 회전 위치를 감지해서 분당 회전수를 검출하는 회전수감지센서 및
상기 스테이터 코어의 상면에 설치되어 상기 스테이터 코어의 X축, Y축, Z축 방향에 대한 진동을 감지하는 진동감지센서를 포함하여
상기 감지부의 감지신호에 기초해서 드론에 설치되기 이전에 상기 드론용 모터와 프로펠러의 동작 상태를 검사하고,
드론에 결합된 상태에서 상기 드론의 비행 시 동작 상태를 실시간 검사가 가능한 것을 특징으로 하는 드론용 모터. In the drone motor including a stator and a rotor disposed outside the stator and rotating,
A sensor provided on the drone motor and detecting an operating state including temperature, rotational speed, and vibration of the drone motor,
The sensor is installed on the teeth of the stator core where the coil is wound when the drone motor is driven, and detects the temperature of the stator core.
A rotation speed sensor installed in an installation groove provided at the tip of the stator core to detect the rotational position of the rotor and detect the number of revolutions per minute; and
Including a vibration sensor installed on the upper surface of the stator core to detect vibration in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions of the stator core
Based on the detection signal of the sensing unit, the operating state of the motor and propeller for the drone is inspected before being installed in the drone,
A motor for a drone, characterized in that in a state coupled to the drone, real-time inspection of an operating state during flight of the drone. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 감지부에 마련된 각 센서에서 출력되는 아날로그 신호 형태의 감지신호를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호 형태의 감지신호를 다시 USB 신호로 변환하는 신호변환유닛 및
드론에 마련된 배터리에서 공급되는 직류 전원을 3상 교류 전원으로 변환해서 상기 드론용 모터에 공급하는 전자 속도 제어기를 더 포함하고,
검사단말은 USB 커넥터를 통해 접속된 상기 신호변환유닛을 통해 상기 감지신호를 수신하며, 수신된 감지신호에 기초해서 상기 드론용 모터와 상기 드론용 모터에 결합된 프로펠러 중에서 어느 하나 이상의 동작 상태를 검사하며,
상기 전자 속도 제어기는 상기 드론용 모터의 하면에 일체로 설치되는 것을 특징으로 하는 드론용 모터.According to claim 1,
A signal conversion unit that converts a detection signal in the form of an analog signal output from each sensor provided in the detection unit into a digital signal, and converts the detection signal in the form of a digital signal back into a USB signal, and
Further comprising an electronic speed controller that converts DC power supplied from a battery provided in the drone into three-phase AC power and supplies it to the motor for the drone,
The inspection terminal receives the detection signal through the signal conversion unit connected through the USB connector, and based on the received detection signal, inspects the operating state of any one or more of the drone motor and the propeller coupled to the drone motor. and
The electronic speed controller is a motor for drones, characterized in that integrally installed on the lower surface of the motor for drones. 삭제delete 제1항 또는 제4항에 기재된 드론용 모터가 적용되는 드론에 있어서,
드론 본체,
상기 드론 본체에 설치되는 복수의 프로펠러 및
각 프로펠러에 설치되고 프로펠러를 회전시키도록 구동력을 발생하는 드론용 모터를 포함하고,
상기 드론용 모터에 마련된 감지부를 이용해서 상기 드론용 모터의 온도, 회전수 및 진동을 포함하는 동작 상태를 검사하여 상기 드론용 모터와 프로펠러 중에서 어느 하나 이상의 검사가 가능하며,
상기 감지부는 상기 드론용 모터의 구동시 코일이 감기는 스테이터 코어의 티스 부분에 설치되어 상기 스테이터 코어의 온도를 감지하는 온도감지센서,
상기 스테이터 코어의 선단에 마련된 설치홈에 설치되어 상기 로터의 회전 위치를 감지해서 분당 회전수를 검출하는 회전수감지센서 및
상기 스테이터 코어의 상면에 설치되어 상기 스테이터 코어의 X축, Y축, Z축 방향에 대한 진동을 감지하는 진동감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 모터가 적용된 드론. In the drone to which the drone motor according to claim 1 or 4 is applied,
drone body,
A plurality of propellers installed on the drone body and
Including a motor for drones installed on each propeller and generating a driving force to rotate the propeller,
Any one or more of the drone motor and the propeller can be inspected by inspecting an operating state including temperature, rotational speed, and vibration of the drone motor using a sensor provided in the drone motor,
The sensor is installed on the teeth of the stator core where the coil is wound when the drone motor is driven, and detects the temperature of the stator core.
A rotation speed sensor installed in an installation groove provided at the front end of the stator core to detect the rotational position of the rotor and detect the number of revolutions per minute; and
A drone with a motor for drones, characterized in that it includes a vibration sensor installed on the upper surface of the stator core to detect vibration in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions of the stator core. 제1항 또는 제4항에 기재된 드론용 모터의 검사방법에 있어서,
(a) 드론용 모터와 검사단말이 통신 가능하게 연결된 상태에서 상기 드론용 모터에 마련된 감지부를 이용해서 온도, 회전수 및 진동을 감지하는 단계,
(b) 신호변환유닛을 이용해서 상기 감지부에서 감지된 감지신호를 변환하는 단계 및
(c) 상기 검사단말에서 변환된 감지신호를 수신하고, 수신된 감지신호에 기초해서 상기 드론용 모터와 프로펠러 중에서 어느 하나 이상의 동작 상태를 검사하는 단계 및
(d) 상기 드론용 모터를 드론에 설치하고, 드론 비행시 상기 드론용 모터의 동작 상태를 검사하는 단계를 포함하고,
상기 감지부는 상기 드론용 모터의 구동시 코일이 감기는 스테이터 코어의 티스 부분에 설치되어 상기 스테이터 코어의 온도를 감지하는 온도감지센서,
상기 스테이터 코어의 선단에 마련된 설치홈에 설치되어 상기 로터의 회전 위치를 감지해서 분당 회전수를 검출하는 회전수감지센서 및
상기 스테이터 코어의 상면에 설치되어 상기 스테이터 코어의 X축, Y축, Z축 방향에 대한 진동을 감지하는 진동감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 모터의 검사방법. In the inspection method of the drone motor according to claim 1 or 4,
(a) detecting temperature, number of revolutions, and vibration using a sensor provided in the drone motor in a state where the drone motor and the inspection terminal are communicatively connected;
(b) converting the detection signal detected by the detection unit using a signal conversion unit; and
(c) receiving a detection signal converted by the inspection terminal, and inspecting an operating state of one or more of the drone motor and propeller based on the received detection signal; and
(d) installing the drone motor on the drone and inspecting the operating state of the drone motor during drone flight;
The sensor is installed on the teeth of the stator core where the coil is wound when the drone motor is driven, and detects the temperature of the stator core.
A rotation speed sensor installed in an installation groove provided at the front end of the stator core to detect the rotational position of the rotor and detect the number of revolutions per minute; and
A method for inspecting a motor for a drone, characterized in that it comprises a vibration sensor installed on the upper surface of the stator core to detect vibration in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions of the stator core. 삭제delete
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